摘要
针对牙种植体的生物活性不足、初期稳定性不佳的问题，基于涂层特性及微/纳结构和生长因子协同促进骨性整合的策略，采用喷砂酸蚀处理植体表面后形成多孔结构，增加植体与骨的接触面积，也为骨细胞的长入提供了空间;为了进一步提高植体表面的生物活性，采用静电喷涂技术和生物锚定技术，在植入材料表面构建骨诱导型降解涂层。静电喷涂技术中，采用氧等离子体处理植体表面引入羟基，增加了表面亲水性。壳聚糖(CH)共混重组人骨形态发生蛋白-2(rhBMP-2)为涂层的主要材料，采用高压静电喷涂(ES)构建生物活性涂层;生物锚定技术中，以聚多巴胺(PDA)为化学桥，在植体表面形成PDA涂层化学交联硫酸软骨素(CS)，CS的磺酸根基团静电吸附rhBMP-2。在植体表面形成PDA-CSA-rhBMP的生物活性涂层。系统地研究固载工艺、涂层材料/结构对rhBMP-2释放行为以及生物活性的影响规律;选用C2C12细胞和鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)，并构建比格犬下颌骨磨牙区缺损模型，分别在细胞水平和动物体内进行生物学评价，揭示钛植入体表面的rhBMP-2、微纳亲水结构的协同作用对成骨过程影响的基本规律。围绕上述研究内容取得了以下创新研究结果: 构建的表面涂层均明显减缓了蛋白因子rhBMP-2的释放速率;相比较厚的CH涂层，硫酸软骨素CS生物锚定涂层更加均匀、涂层厚度可控(＜100nm); 静电喷涂工艺瞬时反应，其对rhBMP-2的微观结构略有影响。其中，CH与rhBMP-2之间无化学键作用。因此，工艺过程和材料对蛋白的结构和成骨活性的影响可忽略。CS与rhBMP-2存在较强的静电作用，蛋白因子与基底之间通过长直链型分子连接，该结构近似模拟了细胞外基质作用，因此，很好地维持了rhBMP-2的分子结构的生物活性; 相比对照组大颗粒喷砂酸蚀处理SLA表面，几类涂层均表现出促进细胞的粘附、增殖和成骨分化的特性，尤其是生物锚定rhBMP-2的移植物在体内可诱导产生更多致密的新骨，呈现出良好的成骨性能，实现了种植体-宿主骨的骨性整合。 基于以上成果发现，构建的生物活性涂层实现了移植物-宿主骨的良好骨性整合，更适于工程制备和实际应用，为设计构建新型活性植入材料及临床植入医学的发展提供了技术支持和借鉴。
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